Innhold
- Hva er Rutile?
- Geologisk forekomst av Rutile
- Rutile Mining
- Polymorfer og urenheter
- Rutil og gemologi
- Bruk av Rutile
- Syntetisk rutil
Rutilert kvarts: En tumlet stein av rutilert kvarts. Rutil kan forekomme som nåleformede krystaller i mineraler som kvarts, korund, granat og andalusitt. Bildet copyright copyright / Coldmoon_photo.
Hva er Rutile?
Rutile er et titaniumoksydmineral med en kjemisk sammensetning av TiO2. Det finnes i stollende, metamorfe og sedimentære bergarter over hele verden. Rutile forekommer også som nålformede krystaller i andre mineraler.
Rutile har en høy spesifikk tyngdekraft og er ofte konsentrert av strøm og bølgeaksjon i "tunge mineralsand" som eksisterer i dag i både onshore og offshore forekomster. Mye av verdens rutilproduksjon er utvunnet fra disse sandstrendene.
Rutile brukes som en malm av titan, det knuses til et hvitt pulver som brukes som et pigment i maling, og det blir behandlet for bruk i et mangfold av produkter. Nettverk av nåleformede rutilkrystaller produserer “øynene” og “stjernene” i mange perler, for eksempel star rubin og star safir.
Tung mineral sand: Grunngraving ved Folly Beach, South Carolina, utsetter tynne lag med tungt mineralsk sand. Disse sandene er ofte en kilde til naturlig rutil. Fotografi av Carleton Bern, USAs geologiske undersøkelse.
Geologisk forekomst av Rutile
Rutile forekommer som et tilbehørsmineral i plutoniske stollbergarter som granitt og i dyptliggende stollende bergarter som peridotitt og lamproite. I metamorfe bergarter er rutil et vanlig tilbehørsmineral i gneis, schist og eklogitt. Velformede krystaller av rutil finnes noen ganger i pegmatitt og skarn.
Rutil og en rekke andre metalliske malmmineraler blir utvunnet sammen fra sedimentære avsetninger kjent som "tunge mineraler." Disse sedimentene er avledet fra forvitring av stollende og metamorfe bergarter som inneholder mange små korn av mineraler med høy spesifikk tyngdekraft som rutil, ilmenitt, anatase, brookitt, leucoxene, perovskitt og titanitt (også kjent som sfin).
Når disse bergartene forvitrer, vaskes de mer motstandsdyktige mineralpartiklene i det marine kystmiljøet, hvor de sorteres og konsentreres i henhold til dens tetthet etter bølge og strøm. Der forholdene er riktige og tunge mineraler er rikelig, kan disse sedimentene bli minbare avsetninger.
Gruvedrift tunge mineraler: Gravemaskiner fjerner tungt mineralsand ved Concord-gruven i det sørlige Virginia. Disse sandene som inneholder opptil 4% tunge mineraler blir gravd ut og deretter behandlet for å fjerne rutil, ilmenitt, leucoxene og zircon. Sanden ble forvitret og erodert fra en anortositt eksponering et lite stykke unna. Foto av USAs geologiske undersøkelse.
Rutile Mining
Tunge mineralsand blir utvunnet i det grunne marine miljøet av skip som mudrer opp sedimenter, skiller ut de tunge mineralkornene, holder de tunge mineralene om bord og slipper den lettere sedimentfraksjonen tilbake til bunnen.
Tunge mineralsand finnes også på land i sedimentære avsetninger som akkumulerte i perioder hvor havnivået var mye høyere enn det er i dag. Disse sedimentene blir utvunnet, bearbeidet for å fjerne de tunge mineralene, og returnert til et landskap som er gjenvunnet til sin opprinnelige topografi.
Tung mineral sand: Et tungt mineralkonsentrat fra en gruvedrift på land i Georgia. Den er satt sammen av sandstore korn av stort sett rutil, ilmenitt og zirkon.
Polymorfer og urenheter
Rutile er den mest naturlige formen for TiO2. Det er mange polymorfer som inkluderer anatase og brookitt. Jern (Fe+2) erstatter noen ganger titan i noen eksempler med rutil. Når dette skjer, krever en valensforskjell mellom jern og titan balansering - og den balansen oppnås ofte ved substitusjon av niob (Nb+5) og / eller tantal (Ta+5) for et annet titan. Substituering av disse elementene øker den spesifikke tyngden av rutil og forårsaker en svart farge i både mineralet og dets strek.
Rutilert kvarts: En fasettert perle kuttet fra rutilert kvarts. De lange prismatiske krystaller med en gylden glans er rutil. Eksempel og foto av Arkenstone / www.iRocks.com.
Rutil og gemologi
Mer enn noe annet mineral har rutil en tilhørighet til å vokse som prismeformede krystaller i andre mineraler. Lange prismer av rutil forekommer i mange forskjellige juvelmineraler. Kvarts, korund (rubin og safir), granat og andalusitt er noe av det mer kjente.
Noen ganger er disse nålene grove og tydelig synlige i perlen, som i mange eksemplarer av rutilert kvarts. Disse nåler produserer attraktive og interessante nyhetsperler når de har en behagelig farge og ordning. Se det tilstøtende bildet av rutilert kvarts.
The Star of India: Denne perlen er en safir på 563,35 karat, kuttet fra grovt funnet på Sri Lanka. Den er gråblå i fargen og er kuttet for å vise en stjerne på både topp og bunn. Det vises på American Museum of Natural History i New York City. Wikimedia Commons-foto av Daniel Torres, Jr.
I noen perler, for eksempel rubin og safir, vil refleksjoner av lys fra et nettverk av fine rutilkrystaller i en riktig kuttet cabochon gi en vakker "stjerne" av lys på overflaten av perlen. Perle rubiner og juveler safirer med denne stjernen er kjent som "fenomenale perler", og fenomenet stjernen er kjent som "asterisme". Se det tilstøtende bildet av en lyseblå stjernesafir med navnet “The Star of India”.
I andre perler vil en retning av parallelle krystaller danne en lyslinje på overflaten av perlen kjent som et "kattøya". Fenomenet som produserer et kattøye er kjent som "chatoyance", og perler som viser dette fenomenet sies å være "chatoyant". Den mest kjente perlen for sin chatoyance er katterøye chrysoberyl.
Rutilert kvarts med Cats-Eye: En cabochon kuttet fra rutilert kvarts utvunnet i Brasil. Rutilnålene er gyldne i fargen og har en struktur som er så grov at mange individuelle nåler tydelig kan sees. Cabochon er omtrent 12 x 16 millimeter stor.
Bruk av Rutile
Den primære bruken av rutil og titanoksid laget av rutil er: fremstilling av titanoksydpigmenter, produksjon av ildfast keramikk og produksjon av titanmetall. Bruken av rutil for å lage pigmenter berører livet til nesten enhver person i USA på mange måter nesten hver dag.
Når fint knuses og behandles for å fjerne urenheter, blir rutil til et lyst hvitt pulver som fungerer som et utmerket pigment. Det brukes til å lage maling ved å suspendere pulveret i en væske. Væsken fungerer som bærer i malingens applikasjon, og fordamper for å avsette et lag titanoksyd på gjenstanden som ble malt. Titanoksidpigmenter ble veldig viktig i malingsindustrien i 1978, da den amerikanske regjeringen forbød bruk av blybaserte pigmenter i forbrukermalingprodukter.
Titanoksidpigmenter brukes til å produsere hvit farge i plast, og de brukes til å lage papir med høy lysstyrke. Titanoksid gir disse produktene en farge som er motstandsdyktig mot falming. Titaniumoksid er også ikke-giftig og kjemisk stabilt. Disse egenskapene gjør det mulig å bruke det som et pigment i mat, kosmetikk, legemidler og mange forbrukerprodukter som tannkrem.
Den beste måten å lære om mineraler på er å studere med en samling små prøver som du kan håndtere, undersøke og observere deres egenskaper. Rimelige mineralkolleksjoner er tilgjengelige i butikken.
Syntetisk rutil
Rutile har en veldig høy brytningsindeks, en sterk spredning og en adamantin glans. Dette er optiske egenskaper som kan gi en flott edelsten, og disse egenskapene i rutil rival eller overgå diamantens egenskaper. Dessverre har naturlig rutil sjelden klarhet og farge som trengs for å tjene som en alternativ perle for diamant.
Imidlertid kan syntetisk rutil gjøres nesten fargeløs med utmerket klarhet. Da den ble produsert første gang på 1940- og 1950-tallet, ble den skåret i edelstener og solgt som en diamantsimulant med navnet "Titania". Det oppnådde en viss tidlig popularitet, men det begynte å visne når kjøpere oppdaget at syntetisk rutil led av slitasjeskader på bare kort tid - rutil har en Mohs-hardhet på 6 sammenlignet med diamantens hardhet på 10.